華東理工大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)用大數(shù)據(jù)解碼農(nóng)藥生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)

中國(guó)教育報(bào)-中國(guó)教育新聞網(wǎng)訊（記者 任朝霞 通訊員 姚雪）農(nóng)藥是否安全？日前，華東理工大學(xué)藥學(xué)院萬(wàn)年峰教授課題組聯(lián)合多國(guó)科研人員利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)這一話題作出有力回答，相關(guān)研究成果以“大數(shù)據(jù)解析生物多樣性控害的依據(jù)與時(shí)代背景：農(nóng)藥對(duì)非靶標(biāo)生物具有負(fù)面效應(yīng)”為題在《自然—通訊》雜志發(fā)表。

課題組利用大數(shù)據(jù)思維，聯(lián)合6個(gè)國(guó)家11個(gè)機(jī)構(gòu)的科研人員，篩查了全球88.75萬(wàn)個(gè)農(nóng)藥使用案例，構(gòu)建了殺蟲劑、殺菌劑和除草劑影響非靶標(biāo)動(dòng)物、植物與微生物的生長(zhǎng)、繁殖、行為和生化指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)。

研究結(jié)果顯示，殺蟲劑、殺菌劑和除草劑顯著抑制非靶標(biāo)動(dòng)物的生長(zhǎng)、繁殖與行為，擾亂了動(dòng)物的神經(jīng)生理反應(yīng)、細(xì)胞代謝、呼吸反應(yīng)、生理生化響應(yīng)等生化指標(biāo)；抑制了植物的生長(zhǎng)、繁殖，干擾了植物的光合作用、蒸騰作用、細(xì)胞代謝、呼吸反應(yīng)、生理生化響應(yīng)等生化指標(biāo)；也抑制了微生物的生長(zhǎng)、繁殖，破壞了微生物代謝、細(xì)胞膜通透性、生理生化響應(yīng)等生化指標(biāo)。

該研究將非靶標(biāo)動(dòng)物分為無脊椎動(dòng)物和有脊椎動(dòng)物，將植物分為單子葉和雙子葉植物，將微生物劃分為真菌和細(xì)菌，發(fā)現(xiàn)殺蟲劑、殺菌劑、除草劑的負(fù)面效應(yīng)同樣存在。該研究分析了不同場(chǎng)景下農(nóng)藥對(duì)非靶標(biāo)生物的影響，結(jié)果顯示，室內(nèi)條件下農(nóng)藥對(duì)非靶標(biāo)動(dòng)物、植物、微生物的負(fù)效應(yīng)與上述類似。在不同氣候帶中，研究人員發(fā)現(xiàn)，溫帶地區(qū)農(nóng)藥對(duì)非靶標(biāo)生物的負(fù)面效應(yīng)強(qiáng)于熱帶地區(qū)。將非靶標(biāo)生物分別暴露于陸地和水域環(huán)境條件，農(nóng)藥的負(fù)效應(yīng)仍然存在。

為防止過分夸大農(nóng)藥劑量對(duì)非靶標(biāo)生物的負(fù)面影響，研究人員也構(gòu)建了田間推薦使用農(nóng)藥劑量、水域推薦農(nóng)藥使用劑量如何影響非靶標(biāo)生物的數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)果顯示，盡管推薦農(nóng)藥使用劑量的數(shù)據(jù)樣本量不如所有農(nóng)藥使用劑量的樣本量，但將農(nóng)藥使用劑量固定在推薦劑量范圍內(nèi)，殺蟲劑、殺菌劑、除草劑對(duì)非靶標(biāo)動(dòng)物、植物、微生物的負(fù)面效應(yīng)仍舊出現(xiàn)。

研究進(jìn)一步利用回歸方程模型量化農(nóng)藥使用劑量與非靶標(biāo)生物各指標(biāo)值的關(guān)系，結(jié)果顯示：隨著農(nóng)藥劑量的加大，殺蟲劑、殺菌劑、除草劑對(duì)非靶標(biāo)動(dòng)物、植物、微生物的負(fù)面效應(yīng)逐漸加劇。

“我們這項(xiàng)研究還構(gòu)建了迄今全球信息量最大、最健全、內(nèi)容最豐富的農(nóng)藥影響非靶標(biāo)生物的數(shù)據(jù)庫(kù)，輔助材料近50萬(wàn)字。研究成果為在全國(guó)與全球范圍內(nèi)開展利用生物多樣性控制植物病蟲害的工作提供了科學(xué)依據(jù)。”萬(wàn)年峰介紹。